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#1 Le 17/05/2008, à 18:46

Funky

Modélisation d'un pont suspendu

Bonjour,
J'ai une présentation à faire devant un jury dans pas longtemps, le sujet que je traite est: la stabilité des ponts suspendus face à l'action du vent. Le but étant de tenter de trouver une explication (par mes propres moyens) à l'effondrement de certains ponts dans le passé. J'ai prévu notemment d'y inclure une simulation numérique des vibrations causées par le vent sur le tablier de pont.
On m'a conseillé le logiciel OpenCascade, mais n'ayant aucune connaissance en informatique ou en infographie, excusez mon ignorance, je n'arrive même pas à comprendre les menus et les différentes fonctionnalités de ce programme. Aussi je vois mal comment je pourrais réaliser une telle modélisation.. j'explique:
au niveau du pont, à cause de sa structure (cablages, pilones....), se forment des tourbillons d'air, appelés vortex, ces vortex sont responsables d'un mouvement d'oscillations transversales et longitudinales assez spectaculaires, car ces forces excitatrices (i.e: vortex) générent en fait un système d'oscillateurs couplés et actifs (i.e: apport continuel d'énergie), c'est à dire qu' au fur et à mesure que le tablier du pont se déforme, l'effet du vent s'intensifie davantage, l'amplitude est à son tour amplifiée... jusqu'à la rupture (hélas) du pont par des vents assez faibles!
(un exemple assez concrêt pour comprendre: les piétons sur les ponts, en subissant des oscillations horizontales vers un sens compensent avec leur corps cette instabilité dans le même sens (oui cool), et de fait, contribuent à l'amplification des oscillations... c'est à peu près la même chose)
Voilà, le mouvement étant assez complexe, on peut le modéliser par une onde mécanique progressive qui par du centre de gravité du pont, et qui en se réfléchissant sur les extrémités, devient une onde stationnaire qui vibre sur place, tout le long du pont. L'objectif étant par ailleurs, de tester les comportements limites de mon modèle, en allant jusqu'à la rupture, ce qui suppose que j'aurais inclus de vrais paramètres et de vraies contraintes physiques hmm, et en comparant avec l'historique de ponts existants. Si ce n'est pas fiable j'améliore mon modèle..

Donc, je m'en remets en vous chers Cascadeurs pour me dire d'abord, si mon entreprise est réalisable avec ce logiciel, si oui, comment faire?? et sinon, n'y aurait-il pas parmi vous des gens qui s'y connaitraient et qui voudraient bien me donner un petit coup de main??

En vous remerciant d'avance,
A bon entendeur salut!

#2 Le 17/05/2008, à 19:08

Funky

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Je parle bien sûr du logiciel "OpenCascade"... roll Je sais même pas pourquoi google m'a envoyé directement ici avec comme mots clés "forum francophone opencascade" .
Je me suis pas trompé d'endroit au moins??? c'est quoi Ubuntu?? roll

#3 Le 17/05/2008, à 19:10

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Re : Modélisation d'un pont suspendu

Funky a écrit :

Je parle bien sûr du logiciel "OpenCascade"... roll Je sais même pas pourquoi google m'a envoyé directement ici avec comme mots clés "forum francophone opencascade" .
Je me suis pas trompé d'endroit au moins??? c'est quoi Ubuntu?? roll

C'est front end officiel d'une secte communiste lol

#4 Le 17/05/2008, à 19:16

Minimux

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Salut

c'est quoi Ubuntu??

http://www.ubuntu-fr.org/


"Les mots de vérité manquent souvent d'élégance.
  Les paroles élégantes sont rarement vérités."

                                                                                  Lao-tseu

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#5 Le 18/05/2008, à 05:01

Ferod

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Salut

Tiens Google à merdé ! Ici c'est un forum sur linux
Ton sujet est passionnant ! Bon par contre à modéliser comme ça c'est très difficile. Tu l'as dit toi même : c'est non linéaire, c'est instable, c'est vibratoire. Bref c'est pas trivial. En admettant que tu arrives à dessiner le sablier de ton pont avec ce logiciel (que je ne connais pas mais ça me semble faisable), que tu arrives à appliquer un chargement qui soit représentatif (ça, ça me semble difficile : je suis pas sûr qu'il soit possible de faire de la vibratoire), il faudra en plus que tu définisses un critère de rupture (déformation maxi ??).
En plus tu dis que c'est pour bientôt. A mon avis t'aura pas le temps de prendre en main le logiciel et de faire ton étude. Il vaudrait mieux que tu retournes à un modèle plus simple parce que l'onde stationnaire et la résonance on connaît pas trop mal et que ça doit donner des résultat pas trop faux pour pas cher.
C'est dans quel cadre que tu fais ça ?

Bon ceci dit ce logiciel m'intéresse ! Merci ! tongue


"When I was in the military, they gave me a medal for killing
two men, and a descharge for loving one !" Leonard Matlovich

Hors ligne

#6 Le 18/05/2008, à 06:02

Brunod

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Ferod a écrit :

...
Tiens Google à merdé ! Ici c'est un forum sur linux
...

Bin non, c'est pas la faute à Google : tous les chemins mènent à Ubuntu smile
Si vous ne trouvez pas une solution classique à votre problème, pensez "Linux"
Google l'a bien compris wink
BD


Windows est un système d'exploitation de l'homme par l'ordinateur. Linux, c'est le contraire...
39 pc linux convertis

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#7 Le 18/05/2008, à 14:01

Fake

Re : Modélisation d'un pont suspendu

A lire ton sujet et ton analyse je me dit que j'aurai fait ca sous Mathlab si j'y avais acces. Et sinon son ou ses équivalents GNU/Linux.

Je ne suis pas sur que tu aies besoin de quelque chose de beau. Juste une résolution non ?

Si tu peux modéliser ton pont et les efforts, tu peux lancer une résolution numérique.
Mathlab permet aussi de faire des animations, bref plein de trucs...

Apres si tu préfere Opencascade, je pense que à partir du moment ou tu as un modèle, et ou tu as modélisé les excitations, ben il suffit de laisser le prog faire le calcul.
Mais tu ne t'évitera pas à mon avis la phase de modélisation des excitations.

Sinon, ben tu ferai peut être mieux de chercher un site ou un forum plus spécialisé sur OpenCascade, parceque ici on est plutot Ubuntu que spécialement Opencascade.

Hors ligne

#8 Le 18/05/2008, à 21:31

Funky

Re : Modélisation d'un pont suspendu

C'est dans quel cadre que tu fais ça ?

Je faits ça dans le cadre du TIPE (travail d'initiative personnelle encadré). Je suis en prépas, en pleine période de concours, et le thème de l'année est: variabilité - stabilité - limité

En admettant que tu arrives à dessiner le sablier de ton pont avec ce logiciel (que je ne connais pas mais ça me semble faisable), que tu arrives à appliquer un chargement qui soit représentatif (ça, ça me semble difficile : je suis pas sûr qu'il soit possible de faire de la vibratoire),

Justement, je ne veux pas me limiter à un simple "croquis".. c'est pour ça que je doute que les logiciels d'infographie me conviennent, opencascade et blender entre autres.
La "vibratoire" est un point essentiel dans mon exposé, c'est la raison même de cette simulation, et il faut que je parvienne à modéliser une évolution du mouvement régie par des équations différentielles.. roll

Il vaudrait mieux que tu retournes à un modèle plus simple parce que l'onde stationnaire et la résonance on connaît pas trop mal et que ça doit donner des résultat pas trop faux pour pas cher.

Mwi je pourrais envisager ça si je n'arrive à rien.. vous avez des liens ou des noms de logiciels pour de tels modélisations, assez simplistes?

Apres si tu préfere Opencascade, je pense que à partir du moment ou tu as un modèle, et ou tu as modélisé les excitations, ben il suffit de laisser le prog faire le calcul.
Mais tu ne t'évitera pas à mon avis la phase de modélisation des excitations.

Je ne préfère pas Opencascade, c'est un ingé info sur un autre forum qui me l'a conseillé! je n'ai absolument aucune connaissance dans ce domaine

#9 Le 18/05/2008, à 22:21

Fake

Re : Modélisation d'un pont suspendu

TIPE hhuummm dis moi tu t'y prends en avance hein big_smile Ceci dit je comprends j'y suis passé aussi :-)

Open Cascade a l'air de faire ce que tu veux faire mais si tu n'a jamais fait de modélisation 3D, si tu n'es pas sur de ta modélisation des efforts, alors ne te lance pas dedans tu va perdre un temps fou, rien qu'a prendre en main le logiciel.

Par contre tu as du faire du Maple non ? ca ca résoud des équations formellement ou numériquement il me semble.
Ne peux tu pas essayer de te ramener à un cas qui soit solvable sous Maple ?
( y a des équivalent Maple libres dispo sous Linux mais je me souviens plus et en fait on sais toujours pas trop si tu es utilisateur de Linux quel qu'il soit)

Bref vu que tu es a la bourre, vu tu as tous les autres oraux a réviser et que le TIPE c'est quand même important :
- focalise toi d'abord sur le model des forces.
Cherche une expression mathématique approchée. Fais des hypothèses a la louche si il faut et tu les commenteras dans ton dossier. En physique on peut faire toutes les hypothèses qu'on veut dans une étude il suffit de dire OK je suppose ça. Et ensuite on dit que ca a l'air pas trop mal ou completement faut et on dit Ok l'hypothèse était pas top.
Une idée pour ton modèle, superposition des effets : vent, voitures, troupe au pas (les militaires rompent les rangs sur les ponts, pour ne pas donner une excitation monstrueusement régulière)...

- modélise le pont : cherche ses caractéristiques. raideur, tout ca.
Tu peux chercher dans un modèle de poutre droite (fibre moyenne et compagnie).
Je sais pas si tu es en MP ou PC ou PSI, mais c'est hors prog en MP et je pense en PC, ca m'étonnerai pas qu'en PSI aussi.
Les cables sont de simples forces qui s'appliquent sur le tablier (historiquement je crois pas que ce soit les cables qui petent.)

Pour l'instant j'ai l'impression que tu n'a pas tout ça. Avant de tenter la moindre résolution il te faut ça. Sinon tu perds ton temps a chercher un logiciel.

Et une fois que tu as tout ça :
Pose tes "équations" et donne les a manger a un logiciel de calcul.

Je pense que des simples courbes de déformées et d'efforts te suffiraient pour dire plein de choses.
Pas forcément besoin de model 3D.

Pour un TIPE, il me semble que la démarche est surtout très importante.
- tu peux dire que tu as pensé au modèle 3D mais que la prise en main demandait beaucoup de temps avant même d'arriver a un résultat. Tu peux citer les logiciels dans ton rapport, avec des adresses de sites en biblio...
- tu peux dire que par conséquent on se rabat sur un modèle plus simple et peut être moins complet oui, mais c'est ca l'ingénierie. Quand on ne sais pas ou qu'on a pas les moyens, on simplifie et tant qu'on est conscient qu'on a simplifié et qu'on a qu'un résultat approché, tout va bien.
- tu as le droit de ne pas avoir les résultats finaux. tu peux dire que par manque de temps, tu n'a pas pu aller jusqu'au bout de l'étude mais qu'il faudrait continuer en faisant ça et ça, et que ton travail est aisément réutilisable par la suite pour reprendre un étude si il y avait lieu. :-)

C'est mon avis en tout cas.

Mon deuxième TIPE (5/2 powwaa), j'avais pas fini, j'ai expliqué pourquoi et la suite de ce qu'il faudrai faire a mon sens. et c'est tres bien passé. (J'ai peut être eu de la chance... )

Dernière modification par Fake (Le 18/05/2008, à 22:25)

Hors ligne

#10 Le 19/05/2008, à 18:19

Ferod

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Je compatis aussi... wink
Sinon j'ai cherché sur youtube cette vidéo sur le pont de Tacoma. Tu la connais sûrement.
http://fr.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs
Ce qu'il y a de bien c'est qu'il y a quelques valeurs numériques pour que tu puisses recaler.
Sinon je plussoie sur tout ce qu'à dit Fake !


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#11 Le 20/05/2008, à 15:58

Funky

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Message reçu camarade big_smile:D:D

Je suis tout à fait d'accord avec ce que t'as dit!
Je reconnais que le fait qu'il doive y'avoir une valeur ajoutée à l'exposé m'a un peu détourné de l'objectif même du TIPE: problématique d'abord, modélisation et expérience ensuite, conclusion enfin!

Donc voilà comment j'entends organiser mon exposé:
--> Structure d'un pont suspendu, éléments caractérisitiques (courbure du cable de suspension, étude statique pour déterminer les efforts exercés par les cables sur la travée centrale..)
--> modélisation du mouvement de la travée centrale (je n'étudie pas le mouvement des travées secondaires qui sont reliées aux points d'ancrage, pas trop interressant à mon gout) par un mouvement d'oscillations verticales (un seul degré de liberté) en supposant le cable de suspension inextensible et les suspentes qui le relient au tablier du pont indéformable. Etude dynamique pour déterminer l'équation différentielle satisfaite par l'onde stationnaire de déformation , résolution et limite de rupture..
--> insuffisance du modèle précédent (argument: effondrement du Tacoma), les vents générent également un mouvement de torsion du tablier => ajout d'un degré de liberté supplémentaire au modèle précédent. L'effet du vent (régulier) sur un élément de la travée est maintenant modélisé par une force de portance aérodynamique qui couple un mouvement de torsion autour de son axe et un mouvement d'oscillations verticales (forces de rappels exercées par des ressorts dont la raideur sera déterminé par analogie au modèle précédent).
Je pourrais éventuellement commencer par étudier l'instabilité de ces deux mouvements séparément, mais si je n'en vois pas l'utilité, j'étudierais directement le couplage entre les 2. Determination de l'équation différentielle satisfaite par les pulsation propres du mouvement => instabilité aérodynamique du modèle
--> (EVENTUELLEMENT!!) .. la fermeture en l'an 2000 du pont du Millenium de Londres a soulevé un autre problème d'instabilité, les oscillations horizontales induites par les marcheurs qui prennent de l'ampleur si la longueur du tablier est assez significative, je n'ai pas encore d'idées pour modéliser ce dernier effet, il faudra ajouter un 3ème degré de liberté hmm, ce qui n'est très évident. (Qu'en pensez-vous ?)
--> conclusion. des idées??? je suis preneur!! big_smile

N.B: je ne sais pas encore si je dois inclure l'effet de la circulation sur la stabilité de la travée.. là dessus encore, j'ai besoin de vos commentaires!!

A vos claviers, wink

Merci d'avance,

Pour Fake, c'est drôle, maintenant que j'ai commencé par organiser mon travail, je ne sais même plus si j'ai vraiment besoin d'un logiciel de modélisation 3D. Je crois qu'une simple résolution graphique et dynamique des équations différentielles devrait suffir!!

#12 Le 20/05/2008, à 16:02

Funky

Re : Modélisation d'un pont suspendu

Dernier truc,

Je n'ai pas de bibliographie proprement dite sur le sujet!... Des noms d'ouvrages qui traitent de la dynamique des vibrations en général ou de la stabilité des ponts suspendus en particulier seraient plus que les bienvenues smile

#13 Le 20/05/2008, à 16:22

nico_co

Re : Modélisation d'un pont suspendu

tu peux regarder du cote de CodeAster http://www.code-aster.org/
qui serait peut être plus adapter à ton sujet

de plus il existe en live CD donc pas de problème install/Compilation http://lmafsrv1.epfl.ch/jcugnoni/PcLinuxOsAster/
ce qui serait peut être plus adapter à tes connaissance linux


;) Nico
Linux User : 486012
Ubuntu User : 26381

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#14 Le 20/05/2008, à 18:23

funky

Re : Modélisation d'un pont suspendu

(je sens que jvai m faire engueulé làà roll)

ce qui serait peut être plus adapter à tes connaissance linux

Je suis utilisateur de wind*** roll:rolleyes::rolleyes:

Merci en tout cas pour les liens!